19. Дренаж на зрошуваних землях

Дренажна мережа призначена для прийому і відводу надлишкових вод з території зрошуваних і прилеглих до них земель, а також населених пунктів.

В умовах слабкої природної дренованості штучний дренаж повинен підсилювати дренованість території, бути економічним, підтримувати нормальну екологічну обстановку, а також створювати і зберігати умови для гарантованого сільськогосподарського виробництва.

Будівництво дренажу позитивно сприяє на природні умови району і покращує гідрогеолого-меліоративну обстановку, що склалася при зрошенні, створюючи при цьому нові сприятливі для рослин умови. Дренаж сприяє створенню певного мікроклімату в зоні аерації, надаючи можливість збільшувати тривалість вегетаційного періоду і змінювати глибину активного кореневмісного шару ґрунту.

Отже, в залежності від грунтово-меліоративних і гідрогеологічних умов розглянутої території стосовно до проблем їх меліоративного і гідрогеологічного покращення можна виділити такі основні завдання дренажу:

• пониження і підтримання рівнів ґрунтових вод на заданих глибинах, що виключають можливість вторинного засолення ґрунту або реставрації сольового горизонту після проведення капітальних та експлуатаційних промивок;

• забезпечення безперебійного відводу ґрунтових слабомінералізованих і прісних вод в басейни накопичувачі, для наступного їх використання для зрошення;

• забезпечення безперебійного відводу мінералізованих дренажних вод за межі дренованої території;

• розсолення ґрунтів і ґрунтових вод в період освоєння або промивок;

• підтримання сприятливого сольового режиму з попередження вторинного засолення ґрунту в експлуатаційний період;

• захист зрошуваних і прилеглих масивів, а також населених пунктів або інших об’єктів від підтоплення з боку водосховищ, каналів або найближчих зрошуваних масивів.

19.1. Види дренажу

На зрошуваних землях застосовують горизонтальний, вертикальний або комбінований дренаж.

Горизонтальний дренаж може бути відкритим або закритим. Відкритий дренаж складається з глибоких каналів, що проходять у виїмках, а закритий з труб, прокладених на певній глибині, які приймають ґрунтові води і транспортують їх за допомогою колектора до водоприймача.

Горизонтальний дренаж є основним типом на зрошуваних землях. Його проектують при геологічній будові водоносних шарів, що складені в основному супіщаними і суглинистими алювіальними відкладеннями з відносно низькими коефіцієнтами фільтрації (від 0,1 до 1,0 м/добу), в яких можуть бути і окремі добре виражені прошарки піщаних і гравелисто-піщаних відкладень невеликої потужності (до 3-5 м). В цьому випадку і при наявності нижнього більш проникного піщаного шару ефективність горизонтального дренажу підвищується.

Вертикальний дренаж застосовують при дренуванні ґрунтів провідністю більше 100 м²/добу і у випадках, коли слабкопровідні ґрунти підстилають пласти з напірними вода. Водовмісними породами в зоні вертикального дренажу на зрошувальних системах України в більшості випадків є дрібно- і середньозернисті пліоценові піски з коефіцієнтом фільтрації 12 м/добу і значно рідше гравелийто-піщані відкладення (Крим), що мають коефіцієнт фільтрації 15-20 м/добу.

Комбінований дренаж проектують, як правило, при двошаровій або багатошаровій будові водоносного пласта, коли верхній слабководопроникний шар потужністю до 15 м підстилається добреводопроникним пластом потужністю не менше 15 м. При більш глибокому заляганні водоносних шарів, як правило, застосовують вертикальний дренаж.

В залежності від природних умов території, на якій передбачають дренаж, необхідно застосовувати такі типу дренажу за розміщенням в плані:

• систематичний – горизонтальний дренаж чи свердловини вертикального дренажу розташовані рівномірно на всій дренованій території;

• вибірковий – горизонтальний дренаж чи свердловини розташовані на окремих ділянках зрошуваних земель з незадовільним меліоративним станом. Як правило, його приурочують до понижених елементів рельєфу, наприклад, яружно-балочний дренаж;

• лінійний – дрени чи свердловини розташовані по фронту живлення підземними ґрунтовими водами для їх перехоплення і відведення за межі дренованої території.

Дренаж розрізняють за часом роботи: постійний і тимчасовий:

• постійний дренаж влаштовують для підтримання необхідного водно-сольового режиму ґрунтів зони аерації, а також рівнів ґрунтових вод на заданих відмітках протягом всього періоду служби його окремих елементів;

• тимчасовий дренаж функціонує тільки протягом якогось певного проміжку часу, після чого – або демонтується, або само руйнується. Такий дренаж влаштовують для водопониження в котлованах при будівництві насосних станцій, великих гідротехнічних споруд, підземних комунікацій і т.д., а також на період капітальних промивок засолених земель.

В залежності від ступеня розкриття водоносних пластів і по відношенню до водоупору горизонтальний і вертикальний дренаж поділяють на досконалий і недосконалий. Дрени, що прорізають всю товщу водоносного пласта і розташовані на водоупорі, називають досконалими, а ті, що розкривають водоносний пласт частково – недосконалими або висячими.

В залежності від поставлених завдань дренаж може бути трьох типів: розсолюючий, профілактичний і огороджувальний.

Призначення розсолюючого дренажу – забезпечити відведення сольового розчину за межі ділянки під час капітальних або експлуатаційних промивок, а також підтримання оптимального сольового режиму грунту в експлуатаційний період роботи дренажу.

Профілактичний дренаж в основному призначений для підтримання рівневого режиму ґрунтових вод на відмітках нижче критичних і сумісно з прийнятим режимом зрошення повинен забезпечувати сприятливий режим вологості в зоні аерації, а в населених пунктах потрібну норму осушення.

Огороджувальний (відсічний) дренаж влаштовують для захисту зрошуваних та прилеглих ділянок, а також населених пунктів від підтоплення і перехоплення ґрунтових вод, що надходять з прилеглих територій або водойм.

При певних умовах дренаж може виконувати дві функції (розсолюючу і профілактичну, розсолюючу і відсічну), а іноді і всі три.